生物能源开启“后石油时代”

2008年1月2日,国际石油价格每桶破100美元关口后,作为仅次于美国的全球第二大石油消费国,中国能源需求引发的一系列问题一时间成为业界关注的焦点。

面对日益紧张的能源和持续走高的油价,各国纷纷开发可替代能源,生物能源渐渐成为时代宠儿并被人们广泛利用。

日前,广西壮族自治区在全境内推广使用乙醇汽油,禁止销售普通汽油。至此,乙醇汽油已在我国10个省区推广使用。

根据《可再生能源中长期发展规划》,我国将在更多有条件的省、市、自治区推广使用乙醇汽油,到2010年,全国乙醇汽油销售量将达到3020万吨,达到全国汽油销售量50%以上,排在美国、巴西之后,位居世界第三。

十省区推广乙醇汽油

能源安全事关国家经济发展和国家安全,我国作为一个石油资源贫乏的国家,寻找和发展替代能源迫在眉睫。

生物燃料属于生物能源,是太阳能以化学能形式储存在生物中的一种能量形式。它直接或间接地来源于植物的光合作用,是以生物质为载体的能量。薪柴、农林作物、农作物残渣、动物粪便和生活垃圾等都是能量之源。生物燃料蕴藏量极大,仅地球上的植物每年生产的生物燃料量,就相当于目前人类每年消耗矿物能的20倍。

在我国,生物质能源是仅次于煤与石油的第三大能源,在全部能源消耗中约占15%。目前,生物质能源主要用于发电和转化为“绿色汽油”与“生物石油”。

我国最先起步的是生物质转化替代石油,即乙醇汽油。车用乙醇汽油是指在汽油组分中按体积混合比加入10%的变性燃料后作为汽车燃料用的汽油。研究结果表明,车用燃料乙醇具有辛烷值高、抗爆性好、含氧量高、可有效降低汽车尾气排放等优越性。

目前,中国已在吉林、辽宁、黑龙江、河南、安徽、湖北、山东、江苏、河北、广西等10省区推广使用乙醇汽油。

各国积极研发生物燃料

目前,发展可再生能源,特别是生物燃料已成为各国稳定能源供应的重要一步。世界上作为利用生物能源的典范巴西,目前已有84家乙醇生产厂,今后这一数字还将增加。巴西法律规定,汽油中必须添加25%的乙醇燃料,巴西国内生产的82%的汽车都采用了混合燃料发动机,可以使用普通汽油,也可以使用乙醇,或者两种燃料的混合物。

巴西蔗糖工农业联盟最近表示,巴西乙醇燃料产业快速发展,预计今后6年内将获得170亿美元投资。

发展生物燃料已成为许多国家的发展目标。欧盟提出,到2010年,生物燃料占交通燃料的份额将达到6%;美国提出,到2020年,生物燃料在交通燃料中的比例将达到20%;瑞典提出,2020年之后利用纤维素生产的燃料乙醇全部替代石油燃料,彻底摆脱对石油的依赖;日本已经批准使用含有少量乙醇的混合汽油,为实施将来用生物燃料替代20%的石油需求的长期目标做准备;加拿大将在2010年以前使45%的全国所消费的汽油含有10%的乙醇燃料;印度一个有关蔗糖乙醇计划要求该国大多数地区所使用的汽油含5%乙醇。

从粮食到非粮

石油超过100美元/桶,为生物能源产业创造了好机会,同时,也将粮食和石油紧密联系在一起了。多方声音指出,目前粮食紧张的一个重要原因是汽车与人争粮。世界银行一份报告称,给一辆SUV的油箱加满生物燃料所需的粮食大约相当于一个人一年的口粮。

2001年,国务院决定在吉林、安徽、河南、黑龙江等4省建陈化粮乙醇厂,以解决长期积压的粮食。由于当时没有建立粮食轮换制,库存压力大,出现大量陈化粮,促使中国开始思考粮食与能源之间的关系。

在这4省中,除河南主要采用小麦为原料外,其他3家都以玉米为原料。

2006年,在燃料乙醇迅猛发展的势头下,人们不得不重新思考认识这种后石油时代的重要能源。一方面它是全球公认的最现实的可再生燃料;另一方面,依靠玉米、小麦、甘蔗等农田作物很难完成大规模石油替代和节能减排。

随着油价暴涨,越来越多的粮食正被人类“烧掉”。2006年12月,国家发改委下发《关于加强生物燃料乙醇项目建设管理、促进产业健康发展的通知》和《关于暂停玉米加工项目的紧急通知》。2007年6月,国务院召开可再生能源会议,玉米变乙醇项目被正式叫停,今后只能在“不得占用耕地、不得消耗粮食、不得破坏生态环境”的原则下坚持发展非粮燃料乙醇。燃料乙醇的原料已由粮食转为非粮。

作为国内第一个非粮原料的燃料乙醇试点的广西,就是以木薯为原料,这意味着中国生物能源的发展迈出了坚实的一步,今后将逐步走向“非粮化”。据了解,广西是我国最大的木薯产地,种植面积和产量均占全国60%以上,种植木薯约600万亩,鲜木薯产量约780万吨。

净化环境和谐发展

乙醇汽油的环保效应显而易见。燃料乙醇属再生能源。乙醇燃烧过程中放出二氧化碳和水,农作物通过光合作用消耗水和二氧化碳等再生产粮食,实现良性循环。乙醇含氧化合物,可使车用乙醇汽油燃烧更完全。测试结果表明,使用车用乙醇汽油比同牌号普通汽油汽车尾气中一氧化碳下降30%,烃化物下降超过10%。

乙醇的近期市场是作车用燃料,但专家预计,在未来10至20年内,乙醇以无污染、可再生的特点,将拥有新型燃料电池30%至40%的市场份额,容量将是车用燃料市场的5倍以上。石化工业则是乙醇的远期市场。相对于石油来说,在成本上,乙醇已具有可竞争性,将顺理成章地进入石化基础原料领域。目前,用乙醇生产乙烯的技术已经成熟。

目前,世界乙醇生产主要还是以粮食作物为主。专家指出,随着以基因技术为代表的现代科技的推广应用,纤维质生产乙醇在未来10年内有望完成工业化进程。纤维质是地球上资源量最丰富的可再生资源,主要包括草、甘蔗、红薯等不与口粮争地、争水的高产、高糖或耐旱、耐碱经济作物,还包括秸秆、农作物壳皮、树枝、落叶、林业边脚余料和城乡固体垃圾。据测算,我国每年秸秆资源一半转化为乙醇,其数量就可以超过我国汽油消费量的1.2倍以上。

 

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